本发明公开了一种微互连通孔结构透射电镜样品的制备方法。该方法利用经丙酮稀释的胶粘剂填充于中空的通孔内，凝固后覆盖在通孔内壁之上，从而起到保护通孔基体上绝缘层/阻挡层/铜种子层等各界面层组织并防止异物进入通孔的作用；随后根据所需观察的通孔位置，通过厚度测量从样品上下表面研磨至需考察的孔深范围后，利用常规离子减薄方法对准通孔区域减薄穿孔，获得通孔内壁的平面透射电镜薄膜样品，实现通孔样品不同孔深处各界面层组织的精确定位表征。本发明方法不会在样品内部引入离子污染，且制样设备简单、成本低廉、操作方便，为通孔型微电子互连结构和半导体器件的透射电镜组织观察提供了一种切实可行的平面样品制备方法。